DE3532058A1 - Heisswasserboiler fuer omnibusse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Heißwasserboiler für Omnibusse mit einem wenigstens einen Zulauf und einen Ablauf aufweisenden Behälter sowie einem darin befindlichen, mit einer Spannungs­ quelle koppelbaren Heizdraht.

Bei bekannten, im Handel erhältlichen Heißwasserboilern für Omnibusse kann der Benutzer über Zulauf- und Ablaufventile den Vorratsbehälter auffüllen und wieder entleeren und mit Hilfe eines Schalters einen Heizdraht mit der Versorgungsspannung des Omnibusses verbinden. Im eingeschalteten Zustand wird der Heiz­ draht von einem elektrischen Strom durchflossen und dadurch er­ hitzt, was zur Folge hat, daß das den Heizdraht umgebende Wasser im Vorratsbehälter sich langsam erwärmt und schließlich kocht. Befindet sich jedoch zu wenig oder gar kein Wasser im Vorratsbehälter, so kann der Heizdraht überhitzt und dadurch geschädigt werden oder es werden andere Bauteile des Heißwas­ serboilers, insbesondere Kunststoffteile, wie beispielsweise das Gehäuse des Boilers beschädigt oder gar zerstört.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Heißwasserboiler für Omnibusse zu schaffen, bei dem in jedem Fall ein Überhitzen des Heizdrahtes und damit eine Schädigung von Bauteilen des Boilers sicher vermieden wird.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß bei einem Heißwasserboiler der eingangs genannten Art im Behälter wenigstens ein den Wasserstand überwachender Fühler vorgesehen ist, der an ein Steuergerät angeschlossen ist, das mit einer Schalteinrichtung verbunden ist, die zwischen die Spannungsquelle und den Heizdraht geschaltet ist. Besonders vorteilhaft ist es, zwei Fühler übereinander anzuordnen. Mit Hilfe der beiden Fühler ist es möglich, den Wasserstand im Vorratsbehälter zu messen und in Abhängigkeit davon mittels der Schalteinrichtung den Heizdraht ein- und auszuschalten. Zu diesem Zweck wird bei einem unterhalb des oberen Fühlers liegenden Wasserstand die Schalteinrichtung geöffnet und damit die Verbindung von Spannungsquelle und Heizdraht unterbrochen. Sinkt also der Wasserstand im Behälter unter einen durch den oberen Fühler vorgebbaren Wert, so wird der Heizdraht abgeschaltet und da­ durch eine Überhitzung desselben sicher vermieden.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist bei einem unterhalb des oberen Fühlers liegenden Wasserstand eine Warneinrichtung tätig. Dadurch wird dem Benutzer des Heiß­ wasserboilers mitgeteilt, daß für den Betrieb des Heißwasser­ boilers zuerst Wasser in den Vorratsbehälter des Boilers nach­ gefüllt werden muß.

Besonders vorteilhaft ist es, die Fühler als elektrisch leit­ fähige, insbesondere metallische Flächen auszubilden. In diesem Fall stellen die beiden Fühler Kontakte und das Wasser ein Ver­ bindungsmedium zwischen den beiden Kontakten dar. Im einge­ tauchten Zustand bilden die beiden Fühler dann einen elektri­ schen Kurzschluß, während bei niedrigem Wasserstand, wenn also der obere Fühler nicht mehr in das Wasser eintaucht, zwischen den beiden Fühlern ein elektrischer Leerlauf besteht. Der ge­ wünschte Niedrigwasserstand, bei dem der Heizdraht abgeschaltet werden soll, kann also in einfacher Weise durch den Übergang vom Kurzschluß der beiden Fühler zu deren Leerlauf festgelegt werden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besitzt wenigstens der obere Fühler eine längliche Form und ist hori­ zontal im Behälter angeordnet. Durch diese Maßnahme wird er­ reicht, daß die durch die Vibrationen und die Fahrbewegungen des Omnibusses sowie ggf. durch das bei kochendem Wasser auftretende Sprudeln entstehenden Wellenbewegungen des Wassers und der dadurch sich ändernde Wasserstand erst dann als zu niedrig erkannt wird, wenn das Wasser den gesamten Bereich des oberen Fühlers nicht mehr erreicht. Ein fehlerhaftes Abschalten des Heizdrahtes aufgrund der Wellenbildung des eigentlich ausreichend hohen Wasserstands im Behälter wird dadurch sicher vermieden.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Steuergeräts enthält dieses wenigstens einen Komparator. Dieser ist mit den beiden Fühlern gekoppelt und prüft, ob die beiden Fühler kurzge­ schlossen sind oder nicht. Mit seinem Ausgangssignal steuert der Komparator dann die Stromzufuhr zum Heizdraht sowie ggf. eine Warneinrichtung.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung der Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dar­ gestellt ist. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein sche­ matisches Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Heißwasser­ boilers für Omnibusse.

In der einzigen Figur der Zeichnung befindet sich in einem Be­ hälter 10 ein Heizdraht 11, der im unteren Bereich des Be­ hälters 10 spiralförmig ausgebildet ist. Ebenfalls im unteren Bereich des Behälters 10 sind ein oberer Fühler 12 und ein unterer Fühler 13 angeordnet. Beide Fühler 12 und 13 sind von rechteckiger, länglicher Form und bestehen aus einem elektrisch leitfähigen Metall. Der obere Fühler 12 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel länger ausgebildet als der untere Fühler 13, und beide Fühler 12 und 13 sind horizontal mit einem Abstand von etwa 2 cm im Behälter angeordnet. Prinzipiell kann der untere Fühler 13 auch anders, insbesondere punktförmig ge­ formt sein, beispielsweise als durch die Wand des Behälters 10 gesteckte Schraube. Auch besteht die Möglichkeit, den Fühler 13 ganz entfallen zu lassen, insbesondere dann, wenn beispiels­ weise der Behälter 10 auf Masse gelegt ist. An seiner Oberseite besitzt der Behälter 10 einen Zulauf 14, über den Wasser in den Behälter 10 ein- bzw. nachgefüllt werden kann, während an seiner Unterseite der Behälter 10 einen Ablauf 15 aufweist, mit dessen Hilfe Wasser aus dem Behälter 10 abgelassen werden kann. Die beiden Fühler 12 und 13 sind mittels Klemmanschlüssen o.dgl. aus dem Behälter 10 herausgeführt und über Verbindungsleitungen an ein Steuergerät 16 angeschlossen. Dieses Steuergerät 16 ist mit zwei Schalteinrichtungen 17 und 18 gekoppelt, von denen die Schalteinrichtung 18 über eine weitere Schalteinrichtung 19 mit einer + 24 V-Spannungsquelle verbunden ist, während die Schalt­ einrichtung 17 direkt an diese Spannungsquelle angeschlossen ist. An ihrem anderen Anschlußpunkt ist die Schalteinrichtung 18 mit dem Heizdraht 11 verbunden, der an seinem zweiten An­ schlußpunkt auf Masse liegt. Die Schalteinrichtung 17 hingegen ist an ihrem zweiten Anschlußpunkt über eine Warn- und Kontrollampe 20 auf Masse gelegt. Im Behälter 10 befindet sich Wasser 21, das beispielhaft zwei Wasserstände I und II auf­ weisen kann. Dabei ist der Wasserstand I über dem oberen Fühler 12, während der Wasserstand II unterhalb des oberen Fühlers 12 liegt.

Befindet sich Wasser 21 im Behälter 10 bis zum Wasserstand I, so wirken die beiden Fühler 12 und 13 aufgrund ihrer elektri­ schen Leitfähigkeit als Kontakte, und das Wasser 21 als Verbin­ dungsmittel zwischen diesen Kontakten. Zwischen den beiden Fühlern 12 und 13 besteht daher ein elektrischer Kurzschluß. Dieser elektrische Kurzschluß wird vom Steuergerät 16 erkannt und in Abhängigkeit davon die Schalteinrichtung 17 geöffnet und die Schalteinrichtung 18 geschlossen. Dies ist in der Figur mit der Ziffer I bei den entsprechenden Schaltstellungen der beiden Schalteinrichtungen 17 und 18 angedeutet. Das Steuergerät 16 stellt also aufgrund des Kurzschlusses zwischen den beiden Fühlern 12 und 13 fest, daß der Wasserstand I im Behälter 10 ausreichend hoch ist, so daß die Warnlampe 20 nicht einge­ schaltet und die Verbindung der Spannungsquelle mit dem Heiz­ draht 11 nicht unterbrochen werden muß.

Sinkt hingegen das Wasser 21 im Behälter 10 auf einen Wasser­ stand II, der unterhalb des oberen Fühlers 12 liegt, so besteht zwischen den beiden Fühlern 12 und 13 ein elektrischer Leer­ lauf. Dies wird wiederum vom Steuergerät 16 erkannt, worauf die Schalteinrichtung 17 geschlossen und die Schalteinrichtung 18 geöffnet wird. Aufgrund des Leerlaufs zwischen den beiden Fühlern 12 und 13 stellt also das Steuergerät 16 fest, daß der Wasserstand 2 für ein Heizen des Heizdrahts 11 zu niedrig ist und schaltet daher die Warnlampe 20 ein und unterbricht die Verbindung der + 24 V-Spannungsquelle mit dem Heizdraht 11. Auch in diesem Fall sind in der Figur die zugehörigen Schalter­ stellungen durch das entsprechende Zeichen bei den Schaltein­ richtungen 17 und 18 dargestellt.

Diese Überwachung des Wasserstands im Behälter 10 und davon ab­ hängige Steuerung der beiden Schalteinrichtungen 17 und 18 kann unabhängig von der Stellung der Schalteinrichtung 19 vorge­ nommen werden. Die Schalteinrichtung 19 wird dabei vom Benutzer des Heißwasserboilers betätigt. Es ist jedoch auch möglich, daß die gesamte Einrichtung nur bei geschlossener Schalteinrichtung 19, also bei vom Benutzer eingeschaltetem Boiler in Betrieb ist.

Bei einer einfachen Ausgestaltung des Steuergeräts 16 enthält dieses wenigstens einen Komparator 22, der die Potentiale der beiden Fühler 12 und 13 miteinander vergleicht. Sind die beiden Potentiale gleich, so besteht ein Kurzschluß zwischen den beiden Fühlern 12 und 13, sind die beiden Potentiale jedoch verschieden, so besteht ein Leerlauf aufgrund eines zu nied­ rigen Wasserstands. Zur Erzeugung der Potentiale genügt es dabei, wenn beispielsweise der untere Fühler 13 auf ein kon­ stantes Potential gelegt wird. Es ist aber auch möglich, andere Schaltungen aufzubauen, mit deren Hilfe die beiden Fühler 12 und 13 auf Kurzschluß oder Leerlauf überprüft werden. Dabei ist es möglich, zur weiteren Sicherung vor einem fehlerhaften Ab­ schalten des Heizdrahts 11 von der Spannungsquelle das Steuer­ gerät 16 mit einer Schalthysterese zu versehen. Auch können die Ausgangssignale des Steuergeräts 16 zum gleichen Zweck von Zeitgliedern beeinflußt werden.

Schließlich ist es auch möglich, statt der Warnlampe 20 andere Kontroll- oder Warneinrichtungen mittels der Schalteinrichtung 17 zu betätigen. Auch kann in diesem Zusammenhang bei zu nied­ rigem Wasserstand von dem Steuergerät 16 der Zulauf 14 oder der Ablauf 15 oder beide beeinflußt werden, beispielsweise der Art, daß der Ablauf 15 geschlossen und der Zulauf 14 für eine vor­ bestimmbare Zeit geöffnet wird.

Claims (8)

1. Heißwasserboiler für Omnibusse, mit einem wenigstens einen Zulauf und einen Ablauf aufweisenden Behälter, sowie einem darin befindlichen, mit einer Spannungsquelle koppelbaren Heizdraht, dadurch gekennzeichnet, daß im Behälter (10) wenigstens ein den Wasserstand überwachender Fühler (12) vorgesehen ist, der an ein Steuergerät (16) angeschlossen ist, das mit einer Schalteinrichtung (18) verbunden ist, die zwischen die Spannungsquelle (+ 24 V) und den Heizdraht (11) geschaltet ist.

2. Heißwasserboiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zwei Fühler (12, 13) übereinander angeordnet sind.

3. Heißwasserboiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß bei einem unterhalb des oberen Fühlers (12) liegenden Wasserstands die Schalteinrichtung (18) geöffnet und damit die Verbindung von der Spannungsquelle (+ 24 V) zum Heizdraht (11) unterbrochen ist.

4. Heißwasserboiler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem unterhalb des oberen Fühlers (12) liegenden Wasserstands eine Warneinrichtung (20) tätig ist.

5. Heißwasserboiler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühler (12, 13) als elektrisch leitfähige Flächen ausgebildet sind.

6. Heißwasserboiler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß wenigstens der obere Fühler (12) eine längliche Form hat und horizontal im Behälter (10) angeordnet ist.

7. Heißwasserboiler nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühler (12, 13) metallisch sind.

8. Heißwasserboiler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät wenigstens einen Komparator (21) enthält.